工程测量32-距离测量(1)距离测量原理、工具和方法课件

第四章距离测量《工程测量》课程教案Review基本测量工作距离(水平距离或斜距，horizontalorslopedistance)角度(水平角和垂直角，horizontalandverticalangle)直线方向(azimuth)高程(height)2介绍在工程测量中使用三种距离：斜距（slopedistance）水平距离（horizontaldistance）垂直距离或高差（verticaldistance,

heightdifference)高差ΔhAB平距D=Lcosa过A点的水平面过B点的水平面垂距v斜距La距离测量方法钢尺量距

(Steeltaping)视距法测距

(Stadiatacheometry)电磁波测距

(ElectromagneticDistanceMeasurement,EDM)全球卫星定位系统

(GlobalPositioningSystem,GPS)4钢尺量距优点:工具简单，使用灵活，成本低缺点:测距精度较低(cm~mm级,1/2000～1/25000)工作量大，效率低，易受地形条件限制5视距测距定义:是根据几何光学原理间接测距方法优点:

测距快速灵活方便、不受地面高低起伏限制缺点:

测距精度低(一般为分米级，相对精度1/200~1/300)适用于地形测量等精度要求不高的测量工作6视距丝

(Stadiahair)电磁波测距（EDM）原理:

利用电磁波在待测距离上往返传播的时间来测定距离优点:测距精度高，速度快，测程长缺点:

成本较高？7Reflector全球卫星定位系统（GPS）优点:测程长，点间无需通视，全天候全天时作业缺点:成本高？，后续计算复杂。内容提要钢尺量距

(SteelTaping)电磁波测距(ElectromagneticDistanceMeasurement,EDM)钢尺量距

SteelTaping内容提要钢尺与量距辅助工具尺长方程及其检定丈量方法

成果处理：距离三项改正钢尺量距误差分析量距尺（Tapes）两种量距尺(length:20m,30m,or50m)塑料尺（Plastictapes）钢尺（Steeltapes）相比于塑料尺，钢尺有以下优点受温度和拉力(tension)的影响小使用寿命(lifetime)更长量距一般使用钢尺，而不使用塑料尺。钢尺量距操作较复杂，不易取得高精度的结果，相比于电磁波测距，钢尺量距精度相对偏低。PlastictapeSteeltape端点尺刻线尺钢尺量距辅助工具（SubsidiaryTools）花杆（Rangingrod）测钎（Markingarrow）

锤球（Plumbbob）钢尺使用应注意几点野外测量（Fieldwork）开始之前，应查看并弄清钢尺的零点处、刻度及标注（Graduations）。所有钢尺具有名义长度（Nominallength），精密量距要求钢尺必须具有经检定所得到的尺长方程（Tapestandardisation

formula）。每隔一段时间，应作尺长检定，以得到新的尺长方程。为什么要检定尺长方程？在不同的使用条件下，同一把钢尺的长度会随之发生变化，这些影响因素包括量距时的外界温度（热膨冷缩）量距时作用在钢尺的拉力（应力作用）其它外界环境变化基于尺长方程，我们可以对量距结果进行改化（Correction），以提高量距精度尺长方程的形式lt=钢尺在

tºC时的实际长度（Actuallength）l0=钢尺标准的总长度，即名义长度（Nominallength）Δl=在标准温度t0ºC时的尺长改正数（Correction）t=丈量时的温度(ºC)t0=钢尺的标准温度，一般为20ºC

a=钢尺线膨胀系数（Coefficientofexpansionofthetapematerial），一般取1.25×10-5/ºC)无拉力因素，要求在量距时使用与鉴定时相同的标准拉力如何得到钢尺的尺长方程?方法一：与标准尺比长（假定线膨胀系数相同）待检定尺与标准尺具有相同的名义长度（如30m）将它们并排放在地面上（或悬空比较），两尺始端施加标准拉力（

如98N），并将两尺终端对齐，则可在始端的零分划处读出两尺的差值；用温度计测定现场温度计算待检尺的尺长方程标准尺（Referencetape）待检尺（Servicingtape）30m实例已知标准尺尺长方程待检尺尺长方程推算

在24ºC时，待检尺的长度为施加的标准拉力=98N现场温度=24°c0.007m标准尺待检尺30m标准温度为20ºC方法二：与已知基线比长

基线的精确长度已知以精密丈量的方法，用待检钢尺测定基线的名义长度（丈量时对钢尺施加标准拉力）用温度计测定现场温度计算待检尺的尺长方程AB基线长，如120.454m实例问题：已知基线长为120.454m，用30m的待检钢尺、在28ºC的现场温度条件下施加标准拉力精密量得基线长为120.432m，求待检尺的尺长方程待检尺在28ºC时的尺长改正为

则：在20ºC时待检尺的尺长改正为故待检尺的尺长方程为丈量方法（MeasurementMethod）从精度要求来看低精度丈量（无须严格的距离改正）

高精度丈量（基于尺长方程，需要进行尺长、温度、倾斜等多项改正）从距离长短来看直接丈量（Directmeasurement），被量距离<=

钢尺长度分段丈量（Subsectionmeasurement），被量距离>钢尺长度，需要使用肉眼或经纬仪（Theodolite）来定线（Alignment）经纬仪定线肉眼定线由远及近AB总距离=nl+Δll:钢尺整尺长度Δl:不足整尺段长度lΔl如,l=30m